避雷针的作业原理及运用

避雷针的作业原理及运用

避雷针，又叫防雷针，是用来维护修建物等防止雷击的设备。在无量修建物顶端设备一个金属棒，用金属线与埋在地下的一块金属板联接起来，运用金属棒的顶级放电，使云层所带的电和地上的电逐步中和，然后不会致使事端。依照所要维护的修建物的巨细，避雷针有林林总总的规范。

现代避雷针是美国科学家富兰克林创造的。富兰克林认为闪电是一种放电景象。为了证实这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线完毕拴了一串银钥匙。当雷电发作时，富兰克林手挨近钥匙，钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻痹感。幸而这次传下来的闪电比照弱，富兰克林没有受伤。在成功地进行了捕捉雷电的风筝试验往后，富兰克林在研讨闪电与人工抵触发作的电的一同性时，他就从两者的类推中作出过这么的估测：已然人工发作的电能被顶级吸收，那么闪电也能被顶级吸收。他由此计划了风筝试验，而风筝试验的成功反过来又证了解他的估测。他由此期望，若能在高物上安排一种顶级设备，就有或许把雷电引进地下。富兰克林把这种避雷设备：把一根数米长的细铁棒固定在无量修建物的顶端，在铁棒与修建物之

间用绝缘体离隔。然后用一根导线与铁棒底端联接。再将导线引进地下。富兰克林把这种避雷设备称为避雷针。经过试用，揭穿能起避雷的效果。避雷针的创造是前期电学研讨中的榜首个有严峻运用价值的技能效果，推进了人类和天然的谐同处。

1.避雷针的效果

惯例防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和归纳性防雷电。防直击雷电的避雷设备通常由三有些构成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针经过导线接入地下，与地上构成等电位差，运用本身的高度，使电场强度添加到极限值的雷电云电场发作畸变，开端电离并下行先导放电；避雷针在强电场效果下发作顶级放电，构成向上先导放电；两者会集构成雷电通路，随之泻入大地，抵达避雷效果。实习上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提早放电，将雷电电流转过本身的接地导体传向地上，防止维护方针直接遭雷击。当避雷针截受雷击时，由接闪体接闪，经过雷电波形处理设备，运用外壳与基地接地杆之间有3mm空位，构成耦合电容，一同外壳经过一个电感线圈接地（基地接地杆）当下行先导挨近接闪器时，

因为频率极高，电感呈开路状况，电容对高频呈现短路特性，因而耦合电容效果下，接闪器外表电场强度活络添加，直至触发雪崩进程，然后能在霎时刻将雷电流泄放入地，致使有用的抵达防雷害保安全的意图。

2.避雷针的作业原理

在雷雨气候，楼房上空呈现带电云层时，避雷针和楼房顶部都被感应上许多电荷，因为避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体顶级老是集结了最多的电荷．这么，避雷针就集结了大有些电荷．避雷针又与这些带电云层构成了一个电容器，因为它较尖，即这个电容器的南北极板正对面积很小，电容也就很小，也即是说它所能包容的电荷很少．而它又集结了大有些电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很简略被击穿，变成导体．这么，带电云层与避雷针构成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就能够把云层上的电荷导人大地，使其不对高层修建构成危险，确保了修建物的安全．

3.避雷针制造、设备

（1）悉数金属部件有必要镀锌，操作时留神维护镀锌层。

（2）选用镀锌钢管操控作针尖，管壁厚度不得小于3mm,针尖刷锡长度不得小于70mm

（3）避雷针应笔直设备健旺。笔直度容许差错为3/1000。

（４）焊接恳求焊接应选用搭接焊，其搭接长度有必要契合下列规矩：

a.扁钢为其宽度的2倍(且最少3个棱边焊接)。

b.圆钢为其直径的6倍。

c.圆钢与扁钢联接时，其长度为圆钢直径的6倍。

（5）避雷针通常选用圆钢或钢操控成，其直径不该小于下列数值：

(a)独立避雷针通常选用直径为19mm镀锌圆钢。

(b)屋面上的避雷针选用直径25mm镀锌钢管。

(c)水塔顶部避雷针选用直径25mm或40mm的镀锌钢管.

(d)烟囱顶上避雷针选用直径25mm镀锌圆钢或直径为40mm镀锌钢管e避雷环用。

直径12mm镀锌圆钢或截面为100mm2镀锌扁钢，其厚度应为4mm。

（6）避雷针宜选用圆钢或焊接钢操控成，其直径不该小于下列数值：

针长1m以下：圆钢为12mm，钢管为20mm。

针长1-2m：圆钢为16mm，钢管为25mm。

烟囱顶上的针：圆钢为20mm，钢管为40mm。

氧化锌避雷器的工作原理_优点_功能特性分析_高岩

氧化锌避雷器的工作原理、优点、功能特性分析 高　岩 (中央广播电视塔动力部,北京　100036) 摘　要:氧化锌避雷器因具有齐全的防护功能,在特性上可保持长期稳定运行,且体积较小有利于手车柜的安装,故得到了广泛的应用。笔者细致深入的分析了氧化锌避雷的工作原理、优点、功能特性。希望通过本文使广大电力系统工作者对氧化锌避雷器有全面的,更深层次的理解。 关键词:氧化锌避雷器;原理;优点;功能特性 一、氧化锌避雷器工作原理 1.避雷器的作用 避雷器的作用是限制过电压以保护电气设备。避雷器就是在线路或设备上人为地制造绝缘薄弱点即间隙装置,间隙的击穿电压比线路或设备的雷电冲击绝缘水平低,在正常运行电压下间隙处于隔离绝缘状态,在过电压下间隙被击穿接地,放电降压起到保护线路或设备绝缘的作用。 2.氧化锌避雷器(阀型避雷器的第三代产品) 工作原理 图1　Z n0避雷器的伏安特性 氧化锌避雷器是世界公认的当代最先进防雷电器。其结构为将若干片Z nO 阀片压紧密封在避雷器瓷套内。Z nO 阀片具有非常优异的非线性特性,在较高电压下电阻很小很小,可以泄放大量雷电流,残压很低,在电网运行电压下电阻很大,泄漏电流只有50～150μA ,电流很小,可视为无工频续流,这就是可以做成无间隙氧化锌避雷器的原因,它对陡波和雷电幅值同样有限压作用,防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌雷器,运行实践表明,它有损坏爆炸率高,使用寿命短等缺点。究其原因,暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点,同时有暂态过电压承受能力强的特点,是一种理想的扬长避短的产品, 结合我国国情可在3～35kV 系统串联间隙氧化锌避雷器。 氧化锌避雷器伏安特性如图1所示。 二、氧化锌避雷器的优点及功能特性1.氧化锌避雷器的优点 (1)具有完全的防雷功能,即对雷电陡波和雷电幅值同样有限压保护作用;(2)防雷保护作用不会造成电力网接地故障或相间短路故障;(3)防雷保护作用不应有短路电流或工频续流等工频能源浪费;(4)动作特性应具有长期运行稳定性,免受暂态过电压危害;(5)具有连续雷电冲击保护能力;(6)有较小的外形尺寸,小型化轻量化更便于室内手车柜使用;(7)具有20年以上使用寿命;(8)能附带脱离器监察运行工况,当其失效时自动退出运行。 2.氧化锌避雷器功能特性 (1)避雷器是过电压保护电器,氧化锌避雷器具有过电压防护功能 对于能量有限的过电压如雷电过电压和操作过电压,避雷器泄流能起限压保护作用。对能量是无限(有补充能源)的过电压,如暂态过电压(工频过电压和谐振过电压的总称),其频率或为工频或为工频的整数倍或分数倍,与工频电 源频率总有合拍的时候,如因某些原因而激发暂态过电压,工频电源能自动补充过电压能量,即使避雷器泄流过电压幅值不衰减或只弱衰减,暂态过电压如果进入避雷器保护动作区,势必长时间反复动作直至热崩溃,避雷器损坏爆炸,因此暂态过电压对避雷器有致命危害。如果已将全部暂态过电压限定在保护死区内不受其危害的避雷器,称之为暂态过电压承受能力强,反之称暂态过电压承受能力差。碳化硅避雷器暂态过电压承受能力强,但由于运行中动作特性稳定性 差,常因冲击放电电压(保护动作区起始电压)值下降,仍可能遭受暂态过电压危害。无间隙氧化锌避雷器因其拐点电压(可近似地把参考电压当作拐点电压)偏低,仅2.21～2.56Uxg (最大相电压),而有些暂态过电压最大值达2.5～3.5Uxg ,故有暂态过电压承受能差的缺点。对暂态过电压危害有效防护办法是加结构性能稳定的串联间隙,将全部暂态过 作者简介:高岩(1973-),男,北京人,中央广播电视塔动力部电力运行科,工程师。 中国电力教育2008年研究综述与技术论坛专刊

避雷器避雷针的工作原理

避雷器避雷针的工作原理 避雷器能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量保护电工设备免受瞬时过电压危害又能截断续流不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器通常接于带电导线与地之间与被保护设备并联。当过电压值达到规定的动作电压时避雷器立即动作流过电荷限制过电压幅值保护设备绝缘电压值正常后避雷器又迅速恢复原状以保证系统正常供电。避雷器避雷针原理避雷针分为被动/普通避雷针和主动/提前放电避雷针。提前放电避雷针主要由激发器从自然界的电场中吸收并贮存能量规范的避雷针安装使避雷针针尖与大地处于等电位状态。该避雷针保护范围比普通避雷针的保护范围更大。雷闪发生前激发器与针尖之间的电位差大致相当于雷云与大地之间的电位它们之间的电压降使避雷针尖端放电从而产生一个早期的上升先导改变雷云的向下先导的走向将建筑物的落雷点转移到自身上来并迅速、安全地将雷电安全地泄放到大地避免建筑物受到雷击。避雷器的特点及作用避雷器的作用是用来保护电力系统中各种电器设备免受雷电过电压、操作过电压、工频暂态过电压冲击而损坏的一个电器。避雷器的类型主要有保护间隙、阀型避雷器和氧化锌避雷器。保护间隙主要用于限制大气过电压一般用于配电系统、线路和变电所进线段保护。阀型避雷器与氧化锌避雷器用于变电所和发电厂的保护在500KV及以下系统主要用于

限制大气过电压在超高压系统中还将用来限制内过电压或作内过电压的后备保护。开放式间隙避雷器间隙避雷器的工作原理基于电弧放电技术当电极间的电压达到一定程度时击穿空气电弧在电极上进行爬电。优点放电能力强通流量大可以达到100KA漏电流小热稳定性好缺点残压高反映时间慢存在续流工艺特点由于金属电极在放电时承受较大电流所以容易造成金属的升华使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业电极的主要成分是钨金属的合金。工程应用该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B 级避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火灾避雷器动作后飞出脱离配电盘等事故。根据型号的不同适合与各种配电制式。工程安装时一定要考虑安装距离避免引起不必要的损失和事故。密闭式间隙避雷器优点放电电流大测试最大50KA实际测量值漏电流小无续流无电弧外泻热稳定性好缺点残压高反映时间慢工艺特点石墨为主要材料产品内采用全铜包被解决了避雷器在放电时的散热问题不存在后续电流问题最大的特点是没有电弧的产生且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。工程应用该种避雷器应用在各种B、C类场合与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。登高电气有限公司为社会提供了最全面最先进的防雷产品登

避雷针的构造和作用

避雷針的構造和作用 人類為了避免雷擊的災害，就在較高大突出的建築物上裝了「避雷針」。避雷針的一端是尖尖的，因為尖的這一端有吸電的特性，可以把天空中漫無目標的電緩慢的吸引下來而逐漸中和，使雲層裡的電量減少到最低的程度。這樣一來，雲層和大地之間就不會發生雷擊的現象了。 避雷針的構造可分為「突針」、「避雷導線」、「接地電極」三大部分。 突針 避雷針本身是一支上端尖銳的銅棒，直徑約一點二公分左右。每一支避雷針，都有一定的避雷保護範圍，如下圖所表示的，是以針尖向下角六十度所形成的圓錐體範圍為安全面積。 避電導線 這是接在突針下方，把空中的電導到地底的導線。導線本身是比竹筷還粗的雙股銅線，銅線外圍要用硬質塑膠管保護，並且要避開電話線、瓦斯管及電線等至少一公尺以上。 接地電極 所謂「接地」，就是將電流導引到地下，讓電流被大地吸收而消失。避雷針能不能把雲裡強大的閃電吸收，和接地的效果有很密切的關係。接地電極是接在避雷導線下端一塊比手掌厚的約十六開圖畫紙大的銅板，必須埋入地下約三公尺深處。銅板下面通會鋪上一層煤炭渣並撒上食鹽，目的就是要讓電流能大量而順利地導入地下。 避雷針的原理 1. 避雷針是將雷雨時之短暫沖激「電流」(Surge Currents)以地線導至地下，以保護不致受到閃電之損害。 2. 避雷針頂端必須高出建築物之上，俾能產生適當之保護半徑，接地之路徑須為全部低電阻之導體，下端必須埋入地下甚深，使其永遠與潮濕土壤保持良好接觸。 富蘭克林式避雷原理 此款避雷針系依據富蘭克林避雷原理為基礎，在雷雨氣候裡，高樓上 空出現帶電雲層時，避雷針和高樓頂部都被感應上大量電荷。由於避 雷針頂端呈尖針狀，而靜電感應時，避雷針與天空中電荷型成電容放 電狀態，當天空中累積大量電荷後將擊穿雲層，且由於避雷針尖端效 應能正確的吸收天空雷擊之能量，並藉由建築物良好的接地裝置，正 確的將雲層上的電荷導入大地，使建築物受到良好且安全的保護。

避雷器的结构及原理(图文) 民熔

避雷器 避雷器的作用当雷电过电压沿架空线路侵入变配电所或其他建筑物内时，将发生闪络，甚至将电气设备的绝缘击穿。因此，假如在电气设备的电源进线端并联一种保护设备即避雷器，如图1,当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘;电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常供电 避雷器的保护作用基于三个前提: 1、伏秒特性与被保护绝缘的伏秒特性有良好的配合 2、保证其残压低于被保护绝缘的冲击电气强度 3、被保护绝缘必须处于该避雷器的保护距离之内避雷器的要求: 1、正常运行时不放电，过电压时放电正确动作 2、放电后要有自恢复功能

避雷器连续工作电压相关参数：允许长期工作电压。应等于或大于系统的最高相电压。 额定电压（“kV”：可在短时间内使用最大工作电压（“灭弧电压”）。缓冲器可以在工作电压下放电并关闭电弧。没有游客留下的脚印！这是设计长时间保护装置的基本结构和特点。 工作频率允许电压性能：指示氧化锌在规定条件下抵抗过电压的能力。 额定放电电流（“Ka”：用于隔离避雷器电平的放电电流峰值不应超过220kV及以下的5ka残压。也就是说，在冲击电流的影响下，避雷针两端产生的电压可以理解为避雷针两端承受的最大电压。 避雷器的分类和结构适用于阀式、管式和有限金属氧化物保护形式。 阀门避雷针主要分为两类：普通阀门避雷针和磁力鼓风机避雷针。提克。莱斯常用的阀门避雷器为FS、FZ系列，磁力风机避雷器为FCD、FZ系列FCZ.莱斯阀门防雷装置型号中使用的符号如下： 动力站：y回路：d—旋转电机：c—带磁风机放电间隙。 阀挡板主要由一平面火花间隙串联在碳化硅电阻板（阀板）上组成。平面火花空间安装在密封陶瓷管内，并设有连接螺栓。在保险杠中，它具有高电压强度和低电压强度的非

避雷器的分类及结构 图文 民熔

避雷器的分类及结构避雷器的分类及结构常用避雷器的形式有阀式、管式、保护间限金属氧化物等。 避雷器的介绍 氧化锌避雷器 HY5WS-17/50氧化锌避雷器 10KV高压配电型 A级复合避雷器 产品型号: HY5WS- 17/50 额定电压: 17KV 产品名称:氧化锌避雷器 直流参考电压: 25KV 持续运行电压: 13.6KV 方波通流容量: 100A 防波冲击电流: 57.5KV(下残压) 大电流冲击耐受: 65KA 操作冲击电流: 38.5KV(下残压) 注:高压危险!进行任何工作都必须先切断电流，严重遵守操作规程执行各种既定的制度慎防触电与火灾事故。 使用环境: a.海拔高度不超过2000米;

b.环境温度:最高不高于+40C- -40C; C.周围环境相对湿度:平均值不大于85%; d.地震强度不超过8级; e.安装场所:无火灾、易燃、易爆、严重污秽、化学腐蚀及剧烈震动场所。 体积小、重量轻，耐碰撞运输无碰损失，安装灵活特别适合在开关柜内使用 民熔 HY5WZ-17/45高压氧化锌避雷器 10KV电站型金属氧化锌避雷器

民熔 35KV高压避雷器 HY5WZ-51/134户外电站型 氧化锌避雷器复合型 (1)阀式避雷器阀式避雷器主要分为普通阀式避雷器和磁吹阀式避雷器两大类。普通阀式避雷器有FS和FZ两种系列;磁吹阀式避雷器有FCD和FCZ两种系列。阀式避雷器型号中的符号含义如下:F-阀式避雷器;

(2) S配(变)电作用; Z-电站用; Y-线路用: D-旋转电机用: C-具有磁吹放电间隙。阀式避雷器主要由平板火花间隙与碳化硅电阻片(阀片)串联而成，装在密封的瓷管内，外壳有接线螺栓供安装用。避雷器中的碳化硅电阻具有非线性特性,在正常电压时其阻值很大，过电压时其阻值随之变小。 阀式避雷器在正常的工频电压作用下火花间隙不被击穿，但在雷电波过电压下，避雷器的火花间隙被击穿;碳化硅电阻的阻值随之变得很小，雷电波巨大的雷电流顺利地通过电阻流入大地中，电阻阀片对尾随雷电流而来的工频电压呈现了很大的电阻，从而工频电流被火花间隙阻断，线路恢复正常运行。 由此可见，电阻阀片和火花间隙的密切配合使避雷器很像--个阀]，对于雷电流“阀门”打开，对于工频电流“阀门”则关闭，故称之为阀式避雷器FS系列阀式避雷器的结构如图2，此系列避雷器阀片直径较小，通流容量较低，一般用于保护变配电设备和线路。 FZ系列阀式避雷器的结构如图2 (b)示，此系列避雷器阀片直径较大，且火花间隙并联了具有非线性的碳化硅电阻，通流容量较大，一般用于保护35kV及以上大、中型工厂中总降压变电所的电气设备。

避雷器与避雷针的区别

1.避雷器与避雷针的区别 避雷针：避雷针实际是引雷针，一般避雷针比所有的被保护物体高，避雷针的顶部为金属尖端，底部与接地网作良好连接，接地电阻一般在10欧姆以下。在雷雨天气，由于顶部尖端对电场的强烈畸变作用，吸引附近雷云对避雷针尖端放电，通过良好的接地中和雷云电荷，从而保护其它物体免遭雷击。 避雷器：避雷器实际上是一种非线性极好的电阻，在高电压下电阻很小，在低电压下电阻很高，作用类似于稳压二极管。目前避雷器一般为氧化锌避雷器，主要元件为氧化锌阀片。避雷器在电力系统中与被保护设备并联，正常时泄漏电流很小，不影响系统运行。当系统有过电压时（即超过正常运行电压的高电压），避雷器即呈现低电阻泄放能量，同时限制系统电压的幅值，确保电气设备的绝缘不被击穿。 避雷针——直接接地。利用电荷尖端放电现象不让雷击发生。避雷针和被保护物体是分开的，可以保护比较集中的重要物体。 避雷器——间接接地。利用过电压放电现象让雷击电压通过避雷器进入大地。避雷器和被保护物体是连接的，可以保护带电物体，如输电线路。在正常状态下避雷器内部是不导电的，遇到雷击的时候，它是导电的。 2.浪涌保护与避雷器的区别 浪涌保护器和避雷器不是一回事。 虽然二者都有防止过电压，特别是防止雷电过电压的功能，但在应用上还是有许多区别。 1、避雷器有多个电压等级，从0.38KV低压到500KV特高压均有，而浪涌保护器一般只有低压产品； 2、避雷器多安装在一次系统上，防止雷电波的直接侵入，而浪涌保护器大多安装在二次系统上，是在避雷器消除了雷电波的直接侵入后，或避雷器没有将雷电波消除干净时的补充措施； 3、避雷器是保护电气设备的，而浪涌保护器大多是为保护电子仪器或仪表的； 4、避雷器由于接于电气一次系统上，要有足够的外绝缘性能，外观尺寸比较大，而浪涌保护器由于接于低压，尺寸制作的可以很小。 避雷针原理 常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻

避雷针的工作原理

避雷针的工作原理 避雷针，又名防雷针，是用来保护建筑物、高大树木等避免雷击的装置。在被保护物顶端安装一根接闪器，用符合规格导线与埋在地下的泄流地网连接起来。避雷针规格必须符合GB标准，每一个防雷类别需要的避雷针高度规格都不一样。 在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，避雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，所以静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷。这样，避雷针就聚集了大部分电荷。避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少。而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体。这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的，避雷针就可以把云层上的电荷导入大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全。

避雷针的工作原理非常简单，它实际上是利用导体将雷电的能量和电流导入了大地，这样电流就不会通过导体装置周围的任何物体，并对它们造成伤害。一般来说，高的建筑物上如果安装一个避雷针，当雷电发生的时候，闪电会寻找导体目标，由于高建筑物上有避雷针这个大导体，闪电就会击中避雷针，击中避雷针之后，连接地下的部分就会将电流导入大地，起到对建筑物的保护作用。 避雷针是以前的叫法，在国标GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》中，已经放弃了这一称呼，而代之以‘接闪杆’。接闪杆与接闪带、接闪线、接闪网、用以接闪的金属屋面、金属构件等，统称为接闪器；接闪器和引下线、接地装置共同组成了建筑物或构筑物的外部防雷装置，用以避免或减少闪电击中建筑物（构筑物）上或其附近造成的物理损害和人身伤亡。 屋顶设置避雷针或避雷线，主要作用是对建筑物和屋面设备起到保护作用。其质量控制主要为：屋面的设备、金属构件、金属管道、金属

避雷针的原理与分布论文

避雷针的原理与分布论文 课题组长谈文超 其他组员薛华星胡博文李宏溢黄光润郑兆聪李骁 研究背景 每天都望见建筑物上端有一些高高竖立起的金属状物体,出于好奇,便提出此课题. 研究目的与意义 研究的目的在于让更多的人了解到避雷针的原理与其分布,纠正人们的思维误区,并引导人的思维根据此原理适当地选择方法进行避雷. 研究方法文献法. 研究形式小组讨论,查阅资料. 活动步骤 1.查找相关资料,尽量找出与课题可能相关的内容,初步确定与之相关的理论依据,进行实地 观察,对比资料. 2.对资料进行分析,讨论,理解,并据此进行适当的延伸和加深,得出较完整的结论. 3.做结题报告. 研究结论 避雷针的原理并不是人们普遍认为的”避雷”,而是在于把雷电吸引到避雷针的尖端上,再通过金属导电把电传入大地,即”引雷” ,以达到保护人免受雷击的危险. 当带电的雷雨云接近建筑物时,由于静电感应,金属棒出现与云层相反的电荷.通过尖端放电,这些电荷不断向大气释放,中和空气中的电荷.达到避免雷击的目的. 避雷针分布在雷云密集的地区,常伴有雷雨. 男性的受击机会会大于女性,是由于男性分泌的雄性激素过多. 避雷针做成蒲公英花的形状可增强避雷针的效果. 研究收获体会 知道了人们的定性思维中有很多误区,等着我们去发现和纠正,科学是没有止境的,新时代科学的大门等着我们用创新的双手去推开. 研究中出现的新问题 如何能提高避雷针的作用以及降低成本. 可否利用避雷针的原理用于收集雷电以供人的生活用电. 感谢人员/指导老师汪亚玲 附录

1．避雷针的发明时间和发明人？ 1744～1750年富兰克林进行的关于一系列实验，例如著名的风筝实验，第一次向人们揭示了雷电只不过是一种大气火花放电现象的秘密。1749年富兰克林创议：接地的高耸的尖形铁棒可以用来保护建筑物，并设计了避雷针的实验。到18世纪末，避雷针获得公认，被普遍采用。 2．避雷针由哪几部分组成的？ 避雷针由接闪器、引下线和接地体组成。接闪器是指直接截受雷击的避雷针的针头、避雷线、避雷带、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和技术构件。引下线是指连接接闪器与接地体的金属导体。接地体是指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。 3．避雷针的保护原理是什么？ 当雷云放电接近地面时它使地面电场发生畸变，在避雷针的顶端，形成局部电场强度集中的空间，以影响雷电先导放电的发展方向，引导雷电向避雷针放电，再通过接地引下线和接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免遭雷击。 避雷针冠以“避雷”二字，仅仅是指其能使被保护物体避免雷害的意思，而其本身恰恰相反，是“引雷”上身。 4．为什么避雷针要高于被保护物体？ 虽然避雷针的高度比较高，但在雷云与大地之间这个高达几公里，方圆几十公里的大电场内的影响却很限的。雷云在高空随机漂移，先导放电的开始阶段随机地向任意方向发展，不受地面物体的影响，如图所示。当先导放电向地面发展到某一高度H以后，才会在一定范围内受到避雷针的影响，对避雷针放电。 H称为定向高度，与避雷针的高度h有关。 根据模拟试验，当h≤30m时，H≈20h；当h＞30m时，H≈600m。 5．什么是避雷针的保护范围？ 避雷针的保护范围是指被保护物体在此空间范围内不致遭受雷击。 6．在避雷针保护范围内的被保护物体是否绝对安全？ 避雷针保护范围的计算方法是根据雷电冲击小电流下的模拟试验研究确定的，并以多年运行经验做了校验。保护范围是按保护概率99、9%（即屏蔽失效率或绕击0、1%）确定的。也就是说，保护范围不是绝对保险的，而是相对于某一保护概率而言。 7．建筑物安装防雷装置后是否就万无一失了？ 从经济观点出发，要达到万无一失将十分浪费，因此《建筑物防雷设计规范》及其它设计规

《氧化锌避雷器基本原理和作用》

《氧化锌避雷器基本原理和作用》氧化锌避雷器基本原理： 氧化锌避雷器是目前国际上理想的过电压保护器，它采用了氧化锌电阻为主要元件，与传统的碳化硅避雷器相比，大大改无间隙避雷器。因此带来了电器结构特点的根本变化。 当避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅是微安级，当遭受过电压时，避雷器优异的非线性特性发挥了作用，流释放过电压能量，从而防止了过电压对输变电设备的侵害。氧化锌避雷器作用：避雷器的主要作用是保护电气设备免受雷电侵入波过电压和操作过电压对其设备的绝缘损坏。 第二篇：关于氧化锌避雷器带电测量的探讨摘要：氧化性避雷器在运行中，由于阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，必须对其进行及时的预试，而相邻的电器主设备往往不能及时停运，因而必须采用带电测量的方法对氧化锌避雷器进行测量。在测量中，因不能停电，方法不当、外界电磁干扰等因素往往对试验结果产生很大的影响，采用合理的试验方法，消除因相邻设备带电而带来的电磁干扰显得尤为重要。 关键词：氧化锌避雷器;带电测量;阻性电流分量 引言 氧化锌避雷器因其优越的过电压保护特性而逐步取代了老式的阀式避雷器，在电力系统中得到广泛应用。但氧化锌避雷器阀片老化以及经受热和冲击破坏会引起故障，严重时可能会导致爆炸，避雷器

击穿还会导致变电站母线短路，影响系统安全运行。因此，必须对运行中的氧化锌避雷器进行严格有效的检测和定期预防性试验，开展氧化锌避雷器在线监测。由于氧化锌避雷器预试（特别是主变三侧避雷器）必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器不能按时预试。因此，氧化锌避雷器的带电测试与在线监测显得尤为重要。 一、氧化锌避雷器的工作原理 氧化锌zno避雷器是20世纪70年代发展起来的一种新型避雷器，它主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的;当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全。 二、氧化锌避雷器带电测试的理论依据 1.氧化锌避雷器带电测试的重要性 氧化锌避雷器在运行中由于其阀片老化、受潮等原因，容易引起故障，这将导致主设备得不到保护，严重时可能发生爆炸，影响系统的安全运行。而氧化锌避雷器预试必须停运主设备，会影响设备的运行可靠性，而且有时受运行方式的限制无法停运主设备，导致避雷器

避雷针的工作原理

避雷针的工作原理 最佳答案 在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全． 避雷针 唐代《炙毂子》一书在记载了这样一件事：汉朝时柏梁殿遭到火灾，一位巫师建议，将一块鱼尾形状的铜瓦放在层顶上，就可以主防止雷电所引起的天火。屋顶上所设置的鱼尾开头的瓦饰，实际上兼作避雷之用，可认为是现代避雷针的雏形。而早在以前，中国已经有了避雷针，一般以龙头为装饰，龙嘴里有避雷针头。 法国旅行家卡勃里欧别·戴马甘兰1688年所著的《中国新事》一书中记有：中国屋脊两头，都有一个仰起的龙头，龙口吐出曲折的金属舌头，伸向天空，舌根连结一根细的铁丝，直通地下。这种奇妙的装置，在发生雷电的时刻就大显神通，若雷电击中了屋宇，电流就会从龙舌沿线睛行至地底，避免雷电击毁建筑物。这说明，中国古代建筑上的如雷装置，在大批量和结构上已和现代避雷针基本相似。 现代避雷针是美国科学家富兰克林发明的。富兰克林认为闪电是一种放电现象。为了证明这一点，他在1752年7月的一个雷雨天，冒着被雷击的危险，将一个系着长长金属导线的风筝放飞进雷雨云中，在金属线末端拴了一串铜钥匙。当雷电发生时，富兰克林手接近钥匙，钥匙上迸出一串电火花。手上还有麻木感。幸亏这次传下来的闪电比较弱，富兰克林没有受伤。在成功地进行了捕捉雷电的风筝实验之后，富兰克林在研究闪电与人工摩擦产生的电的一致性时，他就从两者的类比中作出过这样的推测：既然人工产生的电能被尖端吸收，那么闪电也能被尖端吸收。他由此设计了风筝实验，而风筝实验的成功反过来又证实了他的推测。他由此设想，若能在高物上安置一种尖端装置，就有可能把雷电引入地下。富兰克林把这种避雷装置：把一根数米长的细铁棒固定在高大建筑物的顶端，在铁棒与建筑物之间用绝缘体隔开。然后用一根导线与铁棒底端连接。再将导线引入地下。富兰克林把这种避协装置称为避雷针。经过试用，果然能起避雷的作用。避雷针的发明是早期电学研究中的第一个有重大应用价值的技术成果。 而避雷针在最初发明与推广应用时，教会曾把它视为不祥之物，说是装上了富兰克林的这种东西，不但不能避雷，反而会引起上帝的震怒而遭到雷击，但是，在费城等地，拒绝安置避雷针的一些高大教堂在大雷雨中相继遭受雷击。而比教堂更高的建筑物由于已装上避雷针，在大雷雨中却安然无恙。

避雷针的工作原理

避雷针的工作原理是什么？ 常规防雷电可分为防直击雷电、防感应雷电和综合性防雷电。防直击雷电的避雷装置一般由三部分组成，即接闪器、引下线和接地体；接闪器又分为避雷针、避雷线、避雷带、避雷网。以避雷针作为接闪器的防雷电原理是：避雷针通过导线接入地下，与地面形成等电位差，利用自身的高度，使电场强度增加到极限值的雷电云电场发生畸变，开始电离并下行先导放电；避雷针在强电场作用下产生尖端放电，形成向上先导放电；两者会合形成雷电通路，随之泻入大地，达到避雷效果。实际上，避雷针是引雷针，可将周围的雷电引来并提前放电，将雷电电流通过自身的接地导体传向地面，避免保护对象直接遭雷击。通俗的解释就是：避雷针的作用像雨伞为人们遮雨一样，覆盖着它一定范围内的建筑设施，一旦有雷电进入到了这个伞状的范围，雷电就会被避雷针吸引过来，再通过本体泄人大地，从而使伞状以下的建筑不被雷击。避雷针之外还有避雷线，它是通过防护对象的制高点向另外制高点或地面接引金属线的防雷电，它的防护作用等同于在弧垂上每一点都是一根等高的避雷针。后来发展了避雷带，就是在屋顶四周的女儿墙或屋脊、屋檐上安装金属带做接闪器来防雷电，即如你所说的那种。避雷带的防护原理与避雷线一样，由于它的接闪面积大，接闪设备附近空间电场强度相对比较强，更容易吸引雷电先导，使附近尤其比它低的物体受雷击的几率大大减少。再后来又发展了避雷网，分明网和暗网。明网是在避雷带的中间加敷金属线制成的网，然后通过截面积足够大的金属物与大地连接的防雷电，用以保护建筑物的中间部位。暗网则是利用建筑物钢筋混凝土结构中的钢筋网进行雷电防护，只要每层楼的楼板内的钢筋与梁、柱、墙内的钢筋有可靠的电气连接，并与层台和地桩有良好的电气连接，形成可靠的暗网，则这种方法要比其他防护设施更为有效。 法国易敌雷拥有超过40年丰富防雷器生产和防雷工程经验和一支强大的由法国最著名大学和研究机构组成的工程师队伍，使INDELEC（"易敌雷"）防雷器成为雷电保护装置的专家。不论在法国以至世界各地，PREVECTRON防雷器经过数十年势不可挡的成功，INDELEC（易敌雷）目前正全力推出其最新研究成果：PREVECTRON（第二代）避雷针。（以下称PREVECTRON 2） INDELEC避雷针是如何动作的 当雷暴来临时，所产生的能量是相当巨大的（每米达到几千伏），PREVECTRON 2早期预放电防雷器的空气终端从自然界的电场中吸收能量，下端能量收集电极把电能量贮存在防雷器触发装置内。每当闪电发生前，场强度会迅速增强，当防雷器贮存的能量达到某一水平，空气终端便会把信息输送往防雷器电触发装置，在空气终端的尖端便会产生火花，并使尖端周围的空气离子化，形成尖端放电现象。 INDELEC早期预放电避雷针原理 在空气终端的尖端的离子化可被表征为：控制离子的释放：PREVECTRON 2早期预放电防雷器的触发装置容许离子在极短的时间内放电，防雷器触发系统极度的准确性意味着离子可在极准确的时间被释放，换句话说，在主闪电发生前的刹那间。CORONA效应的触发：大量初始电子的存在，连同迅速增强的电场令自然的CORONA效应触发时间减少。预期上引放电通道：PREVETRON 2早期预放电避雷针被设计成从其尖端产生一预期上引放电通道，并早于那些邻近高点产生，这就表示着PREVECTRON 2早期预放电避雷针成为了在其保护范围内最有影响力的一点。在实验室测量时，这个触发时间的提前时间被定义为△T，代表了与单一棒比较起来，PREVECTRON 2早期预放电避雷针空气终端的有效性测量更理想。 易敌雷提前放电避雷针产品系列 PREVECRON 2早期预放电避雷针共有五种型号。其中每种型号由不锈钢中央收集杆、电极和盒组成，适合于腐蚀性环境，对应于不同的防雷保护半径，每种型号分别具有其不同性能的特征。

氧化锌避雷器的工作原理与特点

氧化锌避雷器的工作原理与特点 金属氧化锌避雷器是一种过电压保护装置，它由封装在瓷套内的若干非线性电阻阀片串联组成。其阀片以氧化锌为主要原料，添加微量的三氧化二铋、三氧化二钴、二氧化锰、三氧化二锑等金属氧化物经过成型、烧结、表面处理等工艺过程而制成，所以又称为氧化锌避雷器。氧化锌避雷器是20世纪60年代末70年代初研制成功的氧化锌非线性电阻片及电力用氧化锌避雷器。它是一种新型避雷器，主要由氧化锌压敏电阻构成。每一块压敏电阻从制成时就有它的一定开关电压（叫压敏电阻），在正常的工作电压下（即小于压敏电压）压敏电阻值很大，相当于绝缘状态，但在冲击电压作用下（大于压敏电压），压敏电阻呈低值被击穿，相当于短路状态。然而压敏电阻被击状态，是可以恢复的；当高于压敏电压的电压撤销后，它又恢复了高阻状态。因此，在电力线上如安装氧化锌避雷器后，当雷击时，雷电波的高电压使压敏电阻击穿，雷电流通过压敏电阻流入大地，使电源线上的电压控制在安全范围内，从而保护了电器设备的安全在额定电压下，流过氧化锌避雷器阀片的电流很小，相当于绝缘体。 在正常运行情况下。氧化锌避雷器内部电流主要是容性电流，其内部阀片的等效电路如图2-2所示。其中品界电容C的大小在工程上可以视为恒定值，而非线性电阻随加在阀片上的电压大小的变化而变化。当作用于ZnO阀片上的电压小于参考电压时，ZnO阀片呈现很大的电阻，相当于绝缘体，其值变化不大。当作用于ZnO阀片上的电压幅值接近甚至是超过参考电压时，其非线性电阻值减小很快，阻性电

流分量迅速增加，因此它可以不用火花间隙来隔离工作电压与阀片。当作用于氧化锌避雷器上的电压超过定值(起动电压)时，阀片“导通”，将大电流通过阀片泄人地中，此时其残压不会超过被保护的耐压，达到了保护目的。此后，当作用电压降到定值(起动电压)以下时，阀片自动终止“导通”状态，恢复高阻(可以看做绝缘)状态，因此，整个过程不存在电弧燃烧与熄灭问题。 氧化锌避雷器是目前先进的过电压保护器。由于其核心元件采用氧化锌电阻片，与传统碳化硅避雷器相比，改善了避雷器的伏安特性。相对提高了输变电设备的绝缘水平。当避雷器在正常工作电压下，流过避雷器的电流仅有微安级，当遭受过电压时，由于氧化锌电阻片的非线性，流过避雷器的电流瞬间达数千安培，避雷器处于导通状态，释放过电压能量，从而有效地限制了过电压对输变电设备的侵害。

避雷器分类及作用

1开放式间隙避雷器 间隙避雷器的工作原理：基于电弧放电技术，当电极间的电压达到一定程度时，击穿空气电弧在电极上进行放电。 优点：放电能力强，通流量大（可以达到100KA）漏电流小 热稳定性好 缺点：残压高，反映时间慢，存在续流 工艺特点：由于金属电极在放电时承受较大电流，所以容易造成金属的升华，使放电腔内形成金属镀膜影响避雷器的启动和正常使用。放电电极的生产主要还是集中在国外一些避雷器生产企业，，电极的主要成分是钨金属的合金。 工程应用：该种结构的避雷器主要应用在电源系统做B级避雷器使用。但由于避雷器自身的原因容易引起火灾，避雷器动作后（飞出）脱离配电盘等事故。根据型号的不同适合与各种配电制式。 工程安装时一定要考虑安装距离，避免引起不必要的损失和事故。 2密闭式间隙避雷器 现在国内市场有一种多层石墨间隙避雷器，这种避雷器主要利用的是多层间隙连续放电，每层放电间隙相互绝缘，这种叠层技术不仅解决了续流问题而且是逐层放电，无形中增大了产品自身的通流能力。 优点：放电电流大测试最大50KA（实际测量值）漏电流小 无续流无电弧外泻热稳定性好 缺点：残压高，反映时间慢 工艺特点：石墨为主要材料，产品内采用全铜包被解决了避雷器在放电时的散热问题，不存在后续电流问题，最大的特点是没有电弧的产生，且残压与开放式间隙避雷器比较要低很多。 工程应用：该种避雷器应用在各种B、C类场合，与开放式间隙比较不用考虑电弧问题。根据型号的不同该种产品适合与各种配电制式。 3开放式放电管避雷器 开放式放电管避雷器，实质与开放式间隙避雷器是一样的产品，都属于空气放电器。但是与间隙放电器比较它的通流能力就降了一个等级。 优点：体积小通流能力强（10-15KA）漏电流小无电弧喷泻 缺点：残压较高有续流产品一致性差（启动电压、残压）反映时间慢。 4密闭式气体放电管 密闭式气体放电管也叫惰性气体放电管，主要是内部充盈了惰性气体，放电方式是气体放电，靠击穿气体来起到一次性泻放电流的目的。一般有2极和3极两种结构。外型与上图相似。 优点：体积小（气体管可以很小）通流量大无电弧

避雷针避雷的原理是什么

避雷针避雷的原理是什么？ 避雷针为什么能避雷呢？ 有人认为，避雷针在雷雨云的感应下产生尖端放电，能中和掉雷雨云中所带的电荷，从而避免发生雷击。也有人认为，避雷针是吸引闪电电流，并把它导入地下。我们必须弄清楚哪一种说法是正确的，才能设计避雷针，有效地避免雷击。 实验测量表明，避雷针在雷雨云的电场作用下所释放的电量是微不足道的。一根避雷针的尖端放电电流一般只有几个微安，而一次中等的雷击能释放大约25~30库仓的电量。这相当于几千根避雷针在几十分钟内放电的总电量。 富兰克林指出，避雷针在雷暴期间的放电电流太小了，它的作用是把闪电引向自身，并沿着它流入大地，不让闪电电流窜到建筑物的各部分去。 避雷装置一般地由接闪器、引下线和接地体三部分组成。避雷针只是接闪器的一种形式，是吸引闪电电流的金属导体，然后通过引下线把闪电电流引到接地体上。接地体是埋设在地下的导体，它可把闪电电流泄放到大地中去。 避雷针对于保护建筑物是很有益的，从安全角度看，最好对所有建筑物都进行防雷。高大的建筑物较易受雷击，然而，据国外一份资料统计，低矮民房受雷击的事例还是不少的，美国每年平均有2000多户民房遭雷击。为此，对一般居民来说普及有关防雷的知识还是很必要的。 安装避雷装置，要遵守下列主要原则。避雷针必须高于一切被它保护的建筑物。装置的各部分连接要牢靠，应采用电焊或气焊，不许采用绑接和锡焊。如果避雷装置接地下不好或安装不合规格，那么被它吸引的闪电电流就可能流窜到建筑物的其它部分，从而造成破坏。现代建筑就采用一种新的既经济又安全的防雷设施，称之为"暗装笼式避雷网"。把建筑物中的金属结构沿钢筋连成一整体，构成一个大型金属网笼。这种笼式避雷网既起屏蔽作用，又充当引下线，是一种更加经济、美观的安全的防雷方式。你到大街上转一转，可看到很多新楼的屋顶上不再有高耸的金属杆和引下线了，那就是因为它们已用上笼式避雷网了。屋顶的各种金属物都用导体连到笼式避雷网上。在屋顶四周还应布设一条金属带，称避雷带，把它与避雷网接上。 安装了避雷装置的建筑物是否就万无一失不遭雷击了呢？那不一定。有些高大建筑物虽安装了避雷装置，但因接地线断裂等原因而"有形无用"了。可见要确保避雷装置发挥效能，不但要正确设计、正确安装，还要经常保养，使它经常处于良好状态，这样一般就可免受雷害了。这里我们对读者提出一个忠告：一定要重视科学，不要轻视避雷技术各种环节的科学原理。更不可自以为是地自行安装避雷针，那是危险的，弄不好，反而会"引雷入室"，反倒遭了雷击灾祸，这种事例不少。科学是马虎不得的，对雷电不能存侥幸心里。黄岛特大火灾就是一具惨痛教训。 避雷针应叫“引雷针”才合适．在雷雨天气，高楼上空出现带电云层时，迅雷针和高楼顶部都被感应上大量电荷，由于避雷针针头是尖的，而静电感应时，导体尖端总是聚集了最多的电荷．这样，避雷针就聚集了大部分电荷．避雷针又与这些带电云层形成了一个电容器，由于它较尖，即这个电容器的两极板正对面积很小，电容也就很小，也就是说它所能容纳的电荷很少．而它又聚集了大部分电荷，所以，当云层上电荷较多时，避雷针与云层之间的空气就很容易被击穿，成为导体．这样，带电云层与避雷针形成通路，而避雷针又是接地的．避雷针就可以把云层上的电荷导人大地，使其不对高层建筑构成危险，保证了它的安全．

三避雷针的高度设计(上)

1．滚球法 GB 50057—94《建筑物防雷设计规范》附录四滚球法确定接闪器的保护范围，单支避雷针在地面上的保护半径γ0按式（1）计算： γ0 = √h（2hr-h）（1） 式中h ——避雷针高度； hr ——滚球半径，取决于建筑物防雷类别，对于第一类、第二类、第三类防雷建筑物，hr的取值分别为30m、45m、60m； γ0——避雷针在地面上的保护半径。 2．滚球半径和避雷针高度 公式（1）只适用于避雷针高度h小于或等于滚球半径hr，若避雷针高度h大于滚球半径hr时，避雷针的保护范围是否增加，答案是不增加。 例如滚球半径取30m，避雷针固定在地上，针高30m，代入式（1），得出避雷针在地面上的保护半径为30m。 滚球半径仍取30m，避雷针固定在地上，针高若为60m，求避雷针在地面上的保护半径，此时不能采用式（1）计算，对于避雷针高度大于滚球半径时，其在地面上的保护半径等于滚球半径，也就是说，避雷针在地面上的保护半径最大不超过滚球半径。 3．避雷针高度 问题1：一幢高60m的建筑物，在其屋顶上装一支针尖高出屋顶5m的避雷针，用滚球法计算避雷针在屋顶上的保护范围时，避雷针的高度（h）为多少？ 观点1。65m。理由是：避雷针的高度是指避雷针的针尖离地的高度，避雷针装在建筑物的顶部，因此避雷针离地高度为建筑物高度（60m），加上避雷针高度（5m），总高为65m； 观点2。5m。理由是：用滚球法计算避雷针的保护范围时，“地”并非单指大地，“地”是指包括大地在内的与地相连的避雷带等。建筑物顶部四周设置了避雷带，因此避雷针的高度是指避雷针的针尖离避雷带的垂直高度，即为5m。 问题2：一建筑物高100m，在其屋顶装一支高5m的避雷针，另一建筑物高60m，在其屋顶也装一支高5 m的避雷针，问这两支避雷针在地面上的保护范围哪个大？ 观点1。避雷针装得越高，其保护范围越大，因此装在100m高建筑物顶上的避雷针在地面上的保护范围大； 观点2。避雷针的地面保护范围最大不超过滚球半径，因此即使按第三类防雷建筑物计算，它们在地面的保护范围也一样大，地面保护半径都是60m。 问题3：建筑物旁边安装了一支独立避雷针，对不同防雷建筑而言，避雷针的保护范围是否一样？ 观点1。一样。避雷针的保护范围取决于避雷针的离地高度，与被保护建筑物的防雷等级无关； 观点2。不一样，避雷针的保护范围与建筑物的防雷类别有关，第三类防雷防雷建筑物的保护半径最大。 4．避雷针高度的问题1的正确答案 解答依据：GB 50057—94《建筑物防雷设计规范》附录四的最后第7条指出：本附录各图中所画的地面也可以是位于建筑物上的接地金属物、其它接闪器。 对问题1，屋顶上的避雷带因为与地作了电气连接，屋顶上还有避雷网格，因此计算避雷针在屋顶上的保护范围时，避雷针高度应是针尖离避雷带的垂直距离，而不是离大地的距离，因此观点2正确，避雷针的高度应以5m计算。 5．避雷针高度的问题2的正确答案 之三避雷针的高度设计（上）黄晓虹上海市防雷中心

避雷针的保护范围

再析避雷针的保护范围 中国科学院电工研究所马宏达 摘要本文讨论了避雷针的感应静电场控制原理，说明了避雷针应用的环境性，提出了对避雷针（接闪器）的选择和设计的几点建议。 关键词避雷针接闪器建筑物防雷 笔者在“避雷针保护范围的理论与实验”[1]一文中介绍了避雷针保护范围的主要历史资料，本文重要从物理学的角度，也就是从感应静电场控制的角度讨论这个问题。可供防雷工作者参考，如有谬误之处欢迎同行和读者批评指正。 1．避雷针是引雷针 1.1为避雷针正名 避雷针实际上是引雷针，它的保护作用是拦截闪电打在自己身上，从而使建筑物避免遭受直接雷击，它把雷电的能量沿着引下线安全地导入地中；它不能阻止雷电的行进，也不能消除雷电。现在只有中国和日本仍然使用“避雷针”这个名词；英国和美国都把它称为“导电针”；俄国称它为“接闪器”等等。由于我们祖先用的是象形文字系统，望文生义是我们的习惯，为了避免误解“避雷针”的保护原理，有人提出“要为避雷针正名”的建议。在防雷学科本科的教科书《高电压工程学》中，接受直接雷击的防雷装置称为接闪器，避雷针是接闪器的一种，是棒形的；接闪器的形式还包括：避雷带、避雷网和法拉第笼（金属箱体和罐体）等。 2.2击选择性原理 接闪器是按照雷击选择性原理设计的。雷电先导放电的路径服从于统计规律，在所有可能放电的方向中，最主要的方向决定于最大电场强度。雷雨云中的电荷积集到一定密度，首先从云中某处产生空气的电离而形成下行先导流注，高空先导流注放电的方向是随机的，不受地面物体的影响。雷雨云下面的地面和地物受雷云电荷的静电感应，产生出与雷电异号的电荷，并使各地物表面的电场强度增强。当下行先导流注发展到某种高度，即所谓雷电定位高度H1处时，大气电场开始被地物感应电场所歪曲，雷电先导向歪曲后的最大电场

避雷针的电磁感应作用及其控制原理

避雷针的电磁感应作用及其控制原理 马宏达?中国科学院电工研究所摘要：本文论述了避雷针的电磁感应作用及其控制的原理。说明必须重视防雷结构的优化设计，其中不仅有建筑物本身的结构，还包括与之相连的电气线路的结构。 关键词：建筑物防雷雷电电磁脉冲防护（LEMP）工程方法论 笔者在《再析避雷针的保护范围》[1]一文中讨论了避雷针的感应静电场控制原理，本文重点讲述（建筑物防雷使用的）避雷针的感应电磁场控制原理。这里说的避雷针是广义的，它包括了各种接闪器的防雷结构，即避雷针、避雷带、避雷网和法拉第笼等形式。 1．独立避雷针和单独引下线的电磁感应效应 我国早期建筑物防雷曾较多地使用独立避雷针，其中多数是危险品仓库。那时，为了预防避雷针的反击电压危险，曾经规定独立避雷针要离开房屋三米以上距离。民用建筑物防雷的避雷针多数直接安装在屋顶上，使用单一引下线和接地体。后来，人们发现这种独立避雷针和单根引下线的防雷结构很不理想，它的电磁感应效应最强，往往造成其周边电气线路和电气设备的感应过电压事故。我们先计算单根引下线流过雷电流时S a处某一电气设备框架内产生的电磁感应电压，见图1。 图1 雷电流流经单根引下线对距离为S a处电气设备的电磁感应效应 当仪器框架尺寸远小于它与引下线间的距离S a时，其所在处磁场强度的最大变化率 （1） 式中，（di/dt）max—流经引下线雷电流的最大变化率，A/s； S a—仪器到引下线的平均距离，m。 在仪器框架平面中产生的最大感应电势 （V）（2）式中，μ0—真空磁导率，4Π×10-7H/m； A—仪器框架的面积，m2； H max—仪器处的磁场强度的最大变化率，A/m?s； S a—引下线到仪器间的水平距离，m； （di/dt）max—引下线中雷电流的最大变化率，A/s。 解广润老师曾在1980年就著文[2]指出独立避雷针电磁感应效应的危害性。在此摘要引用他举出的两个雷电事故事例：（1）苏州娄门变电所多年来运行良好。1974年在变电所内建成了一个70米高的微波铁塔，接地电阻0.8欧姆左右，距离周围设备和线路都在5米左右。它本身相当于在该变电所内树立了一根独立避雷针。1975年8月该塔第一次遭受雷击，附近10kV架空线导线烧断、瓷瓶爆裂。这并不是偶然的一次。在修理好线路的第二天该塔又落雷、不仅线路烧坏，连母线上的少油断路器也全